Modelowanie procesu biofiltracji - Rocznik Ochrony Środowiska

156
Klaudia Chmiel, Michał Palica
C2
ln =
C
1
f
( τ )
natomiast dla kinetyki zerowego rzędu układ:
(37)
C1 – C2 = f (38)
Doświadczalna weryfikacja opisu biofiltracji wynikająca z badań biodegradacji
butanolu na złoŜu naturalnym z frakcjonowanej kory sosnowej
o granulacji 0,5÷3,0 mm znajduje się w II części pracy. RównieŜ literatura do
obydwu części pracy oraz spis waŜniejszych oznaczeń znajduje się po części II.
Cz. II. Dynamika biofiltracji i weryfikacja modelu
na podstawie badań biodegradacji butanolu na
złoŜu z kory sosnowej
5. Dynamika biofiltracji
Jakościowy opis procesu wskazuje na inny przebieg bioreakcji w stanie
ustalonym i na odcinku niestacjonarnej pracy złoŜa, kiedy to zmienne stanu są
funkcjami czasu. Gdy zmienne stanu charakteryzują się rozkładem tylko wzdłuŜ
jednej współrzędnej przestrzennej, to w równaniu bilansowym wystąpi pochodna
cząstkowa względem tej współrzędnej i czasu. Jak wcześniej wspomniano,
powszechnie akceptowanym obecnie modelem biofiltru jest jednowymiarowy
model reaktora rurowego z dyspersją wzdłuŜną, jak przyjęli to w [25]
Hodge i Devinny. Teoretyczne podstawy takiego modelu w układach heterogenicznych
reakcji chemicznych podają Burghardt i Bartelmus [34]. W pracy [33]
zaproponowano, by bioreakcję analizować w fazie stacjonarnej (stałej). Model
opisany w [33] przyjmuje następujące załoŜenia:
1. przepływ jest tłokowy o prędkości średniej odpowiadającej prędkości objętościowej
w głównym kierunku przepływu,
2. brak jest poprzecznych prędkości składowych,
3. mieszanie wzdłuŜne ujmuje dyspersja osiowa opisana współczynnikiem
dyspersji wzdłuŜnej, uwzględniającej mieszanie wzdłuŜne, związane z prądami
konwekcyjnymi i wirami ruchu burzliwego, mieszanie wynikające
z profilu prędkości róŜnego od profilu płaskiego i mieszanie związane z dyfuzją
molekularną,
4. proces jest izotermiczny i obowiązuje równanie stanu gazu doskonałego,
Środkowo-Pomorskie Towarzystwo Naukowe Ochrony Środowiska